Биохимическая революция: видеть атомы

Биохимическая революция: видеть атомы

Разноцветный шарик, который вы видите здесь, гораздо интереснее, чем может показаться на первый взгляд.

Майкл Грешко

Фото: Шведская королевская академия наук

Этот яркий предмет — на самом деле окрашенный вирус Зика, который в миллионы раз меньше точки, стоящей в конце этого предложения. Мы можем рассматривать вирус благодаря крио-электронной микроскопии (крио-ЭМ), невероятной технологии, позволяющей ученым наблюдать за молекулами и делающей изучение жизни клеточных организмов простым, как никогда.

Фото: Мартин Хёгбом, Шведская королевская академия наук

Криоэлектронную микроскопию пренебрежительно называли «кляксологией», но времена, когда ее изображения были нечеткими, прошли. В последние годы крио-ЭМ сделала большой шаг от смутных пятен (левая сторона фиолетового снимка вверху) до моделей, где можно рассмотреть каждый атом (правая сторона снимка вверху и модель вируса Зика).

Крио-ЭМ направляет луч электронов на срез льда, в котором заморожены образцы определенной молекулы. В результате получают множество двухмерных изображений молекулы под разными углами, на основе которых создается трехмерная модель. Поначалу крио-ЭМ позволяла видеть молекулы лишь как смутные пятна, и некоторые пренебрежительно отзывались о ней как о «кляксологии». Но в 2013 году с помощью крио-ЭМ впервые получили изображение в атомном разрешении. «Я не был уверен, что нам удастся достигнуть атомного разрешения; лет десять назад я был настроен скептически», — рассказывает биофизик Йоахим Франк из Колумбийского университета, один из лауреатов Нобелевской премии по химии 2017 года, получивших ее за развитие крио-ЭМ. Сегодня составные элементы белков, похожие на бусины, нанизанные на нитку, можно увидеть — и даже запечатлеть молекулы лекарств «за работой». Куда еще приведет нас биохимическая революция?

Источник: www.nat-geo.ru